2021 Fiscal Year Annual Research Report
Impacts of atmospheric disturbances and tidal mixing on biogeochemical cycle and marine ecosystem using an eddy-resolving North Pacific model
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17K05662
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
笹井 義一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (40419130)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 英治 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 主任研究員 (50359220)
野中 正見 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), グループリーダー (90358771)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物プランクトン / 生理学 / 光順応モデル / 生物地球化学 / 栄養塩 / 物質循環 / 海洋大循環モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気擾乱や潮汐混合、海洋の中規模現象が海洋の物理環境変化を通じて、海盆スケールの物質循環・生態系に与える影響を理解するため、植物プランクトンの成長速度を固定した従来の低次生態系（NPZD）モデルと、研究協力者が中心に開発した最適な海洋環境(栄養塩や光)に適応した植物プランクトンの成長速度を表現できる低次生態系モデル（Flexible Phytoplankton Functional Type, FlexPFTモデル）を、海洋の中規模現象（渦や海洋循環など）が再現できる北太平洋渦解像モデル（OFES2）にそれぞれ組み込み、シミュレーションを実施した。モデルの駆動力として、気象庁が提供する55年長期再解析データ(The Japanese 55-year Reanalysis, JRA55)を使用した。
OFES2を用いて、2つの低次生態系モデル（NPZDモデルとFlexPFTモデル）のコーディングをそれぞれ行い、JRA55の3時間毎を駆動力として過去再現シミュレーションを実施した（1980-2019）。また、昨年度実施出来なかった大気擾乱の影響を調べるため、上記で実施した２ケースの低次生態系モデルシミュレーションに加えて、日平均大気外力を駆動力とした２つのケースを実施した（1980-2019）。
栄養塩と光環境に対する生物生産の応答が異なる２つの低次生態系モデルによる再現性の違いを北太平洋における２つの観測線（東経165度線と北緯35度線）においてそれぞれ確認した。両断面ともに栄養塩濃度に差異は見られなかった。一方、クロロフィル濃度と一次生産の分布に違いが見られた。光環境と栄養塩環境に応じて変化する生物生産の式を導入することで、この違いが明らかになり、より現実的な分布を再現することを確認できた。
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